Theorem finlocfin 23866

Description: A finite cover of a topological space is a locally finite cover. (Contributed by Jeff Hankins, 21-Jan-2010.)

Hypotheses

Ref	Expression
finlocfin.1	⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
finlocfin.2	⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴

Assertion

Ref	Expression
finlocfin	⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

Proof of Theorem finlocfin

Dummy variables 𝑛 𝑠 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1154	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐽 ∈ Top)
2		simp3 1156	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝑋 = 𝑌)
3		simpl1 1210	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐽 ∈ Top)
4		finlocfin.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = ∪ 𝐽
5	4	topopn 23251	. . . . 5 ⊢ (𝐽 ∈ Top → 𝑋 ∈ 𝐽)
6	3, 5	syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐽)
7		simpr 490	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
8		simpl2 1211	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ Fin)
9		ssrab2 4008	. . . . 5 ⊢ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴
10		ssfi 9213	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ⊆ 𝐴) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
11	8, 9, 10	sylancl 598	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)
12		eleq2 2853	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝑛 ↔ 𝑥 ∈ 𝑋))
13		ineq2 4114	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → (𝑠 ∩ 𝑛) = (𝑠 ∩ 𝑋))
14	13	neeq1d 3018	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅ ↔ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅))
15	14	rabbidv 3423	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} = {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅})
16	15	eleq1d 2849	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ({𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin ↔ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin))
17	12, 16	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑋 → ((𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)))
18	17	rspcev 3580	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐽 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑋) ≠ ∅} ∈ Fin)) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
19	6, 7, 11, 18	syl12anc 850	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
20	19	ralrimiva 3158	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin))
21		finlocfin.2	. . 3 ⊢ 𝑌 = ∪ 𝐴
22	4, 21	islocfin 23863	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽) ↔ (𝐽 ∈ Top ∧ 𝑋 = 𝑌 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑛 ∈ 𝐽 (𝑥 ∈ 𝑛 ∧ {𝑠 ∈ 𝐴 ∣ (𝑠 ∩ 𝑛) ≠ ∅} ∈ Fin)))
23	1, 2, 20, 22	syl3anbrc 1362	1 ⊢ ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑋 = 𝑌) → 𝐴 ∈ (LocFin‘𝐽))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ∪ cuni 4870  ‘cfv 6555  Fincfn 8998  Topctop 23238  LocFinclocfin 23850

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-om 7899  df-1o 8501  df-en 8999  df-fin 9002  df-top 23239  df-locfin 23853

This theorem is used by:  locfincmp  23872  cmppcmp  34557